农业水文学论文

第一篇：农业水文学论文

水稻水肥耦合研究综述

张

（东北农业大学，哈尔滨 150030）

摘要： 水资源紧缺已是一个全球性的问题。水资源危机即将成为所有资源问题中最为严重的问题。国家对水稻节水灌溉技术的研究与应用极为重视，各地根据不同的白然条件结合试验研究基础，发展了一批新的水稻节水灌溉模式，主要有：一是浅湿晒模式，二是间歇淹水模式；三是半旱栽培模式，又称控制灌溉、控水灌溉和水稻旱管。对水稻节水机理、节水灌溉技术、稻田的湿地功能和水稻节水灌溉的尺度效应等方面的研究进行回顾和总结，分析并提出了这几个方面待研究的问题，为今后的研究工作提供参考。

关键词：水稻； 浅湿；间歇；控制；节水机理；节水灌溉技术；尺度效应

1研究的目的与意义

目前，水资源紧缺已是一个全球性的问题。水资源危机即将成为所有资源问题中最为严重的问题。早在1972年联合国“人类环境”会议和1979年召开的“水”的大会上就向全世界发出警告，“水将成为一项严重的社会危机，石油危机之后的下一个危机便是水”。水的重要性已成为国际共识，对于我国来说，水对农业和国民经济的发展更具有重要意义(康绍忠等，1999)。我国水资源从总量上讲是较丰沛的。我国平均年径流总量27115亿m³，年均地下水资源量为8288 m³，扣除重复计算量，我国平均年水资源总量为28124 m³(玛尚友，2000)。但我国水资源时空分布严重不平衡，受季风影响，降水东南多西北少，山区多平原少，雨量大致由东南向西北递减。81%的水资源集中分布在长江流域及以南地区，长江以北地区耕地占我国的64.1，而水资源却只占全国的19%，人均占有量为517 m³，相当于全国人均量的1/5和世界人均量的1 /20(康绍忠，1997)，对全国640个城市调查，结果显示缺水城市达300多个，其中严重缺水的城市有114个，每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元，全国每年因缺水而减产粮食700-800亿kg(柏彦超，2007)。干旱缺水在我国北方地区更为严重(汪恕诚，2003)。这种水资源紧缺和水土资源的极不匹配，导致了我国水资源供需矛盾日益突出，水资源

与生产发展不相适应程度显著，干旱缺水与经济发展和人口增长对水需求的日益增长的不协调，导致了我国水危机日益严重(张岳，2001)。

农业在我国是用水大户，但随着我国社会经济的快速发展，农业用水逐步被工业用水和生活用水挤占，按照2000年全国用水统计，中等干旱年份农业缺水300亿m³，即使今后农业用水保持在零增长的前提下，2030年我国农业缺水也将达到500-700亿m³(钱正英等，2001；石玉林等，2001；许迪，等，2003)。由于缺水导致过量引用地表水和超采地下水，致使旱季常发生河流干枯断流，地下水位大幅度下降，产生严重的生态环境问题，严重影响工农业的发展，随着国民经济迅速发展和人口急剧增长，干旱缺水状况不断加剧。水资源危机已经成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈因素(孙景生，等，2000；吴普特等，2005；刘昌明，等，2001)。

农业节水潜力巨大，发展节水农业是缓解水资源危机的战略选择，已成为世界各国的共识。农业节水对保障国家水安全、粮食安全和生态安全，具有重要的战略地位和意义，农业节水不仅是我国国民经济和社会可持续发展所要求的，也是水资源短缺、水土资源配置失衡等严峻形势所决定的。

除了开源以外，节约用水则是解决当前水资源紧缺的首要途径，减少农业用水，特别是减少水稻用水已开始成为农业专家的共识(朱兆良，2000)。因此，发展节水农业势在必行，它是缓解中国水资源紧缺状况，促进水资源持续利用和农业持续发展的一项根本性措施。

我国是稻谷生产大国，水稻种植面积居世界第二位，总产居第一位，白1980年以来，我国水稻种植面积约占全球的23%，占我国粮食总面积的30%，稻谷产量占全球的30%以上，水稻生产的稳定对于我国粮食供给的稳定和我国粮食产业的稳定作用和意义重大，而其灌溉用水量占全国总用水量的1/3以上，占农业总用水量的65%以上(茹智，2002)。

黑龙江省水田灌溉具有相当长的发展历史，并在农业生产中起着重要的作用。建国后，黑龙江省水田面积很快发展到20万hm2，但由于水利技术和农业技术没有解决，始终徘徊在26.7万hm

2，到1980年也只有28.3万hm2 } 90年代后期，由于加大投入，解决水源工程，水田面积迅猛增加，3年新增69.8万hm2，达到176.3万hm2，平均每年增加19.4万hm2，均产675 0kg/hm2(吴江，2000)。水田面积的迅速扩大，促进了全省粮食生产的稳步增长，但水田用水定额偏高，水量浪费严重。

2国内外研究进展

2.1水稻灌溉模式研究进展

在我国早期水稻生产中，泡田和生育期灌溉均采用淹水灌溉；60年代以后，我国大多数水稻种植区采用了“浅、深、浅”并结合晒田的灌溉模式，进入80年代后，随着我国尤其是北方水资源的日益紧缺，水稻种植区开始试验研究先进的水稻节水灌溉模式，90年代以来，国家对水稻节水灌溉技术的研究与应用极为重视，各地根据不同的白然条件结合试验研究基础，发展了一批新的水稻节水灌溉模式，主要有:一是浅湿晒模式，二是问歇淹水模式；三是半旱栽培模式，又称控制灌溉、控水灌溉和水稻旱管(翟宁，2009；于法稳，2000)。1)浅湿灌溉

辽宁省稻作研究所1982~1984联续三年的节水栽培试验结果显示，浅湿灌溉比淹水灌溉增产7.5，比淹水灌溉节水40.9%，水稻生产效率比淹灌提高44.9%(朱庭芸，1985)；李英博(1988)根据井灌区水稻浅湿灌溉试验，提出了井灌浅湿灌溉的水稻灌溉定额、耗水规律，得出试验成果，浅湿灌溉比浅深灌溉平均增产13%；覃万国(1996)从Hi问小气候效应，分析了水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术，得出采取“薄、浅、湿、晒”比常规灌溉(淹灌)，增产率平均为:早稻5.57%，晚稻5.09% Belder P，Nour M.A C 1997)研究认为，干湿交替灌溉比持

续淹水可节约19%~39%的灌溉用水，且对水稻产量无明显的影响。土俊农指出，水稻浅湿灌溉技术在亩产500 ~600kg水平下，灌溉用水量为420~520m³比现有浅水勤灌平均节水可达30%以上，在太湖水稻区具有广阔推广前景。勤得利农场水稻生产在近5年累计推广应用浅湿节水灌溉面积达5.3万余公顷，实践证明，应用浅湿灌溉比过去深灌节水35%~45%，增产10%~20%(李承明等，2001)。我国生产中推广的“浅湿干”灌溉技术，耗水量从13500m

³/hm2减少到9000m³/hm

2，能节约用水30%左右(林贤青，2004)。2)间歇灌溉

水稻间歇灌溉特点是每灌一次水，待其白然消耗后，田面呈湿润状态，再灌下次水，做到后水不见前水，形成儿天有水层，儿天无水层，构成浅水与湿润反复交替，浅、湿、干灵活调动的灌溉模式，其技术要点是除移栽后返青阶段及孕穗期至抽穗开花期保持浅水层，水稻分粟末期晒田外，其余时期实行浅湿交替的间歇灌溉。

Tripathi C1986和Tabbal C1992等人研究发现，问歇灌溉模式同传统淹灌相比，可节水34%~43%，而产量不降低(Tripathi R.P.，1986；Tabbal D.F.，1992)。张清文(1991)通过1988^-1989两年研究发现，在较大面积上问歇灌溉在增产、节水和水效率等方面都比淹灌具有显著的优越性。向塘示范区早稻问歇灌溉比淹灌增产5.26%，节水32.6m³/hm2，晚稻平均增产4.72%，节水52.7 m³/hm

2。温

家圳示范区早稻增产4.85%，节水约44m³/hm2

；晚

稻平均增产8.69%，节水66.9m³/hm2

。说明问歇灌溉是较成熟的，增产节水效果明显的灌水技术，适宜大力推广。张祖莲等通过稻田问歇灌溉和其它水分管理模式的对比试验研究指出，相对而言，水稻问歇灌溉水分管理模式最节水，且灌水次数及田问排水量最少，并指出在问歇灌溉水分管理模式推广应用中，灌溉定额较“薄、浅、湿、晒”模式小15%左右。

3)控制灌溉

通过长期的科学试验和生产实践，水稻的灌溉技术发生了很大变化，形成了多种形式的节水高产水稻灌溉技术，水稻控制灌溉技术就是其中较为先进的一种。节水高产水稻控制灌溉是水稻节水灌溉的一次变革，是农业生产与现代水利灌溉技术的有机结合，突破了稻田建立水层的框框，不同于浅、湿、晒三结合的灌水技术，水稻控制灌溉技术是在秧苗移栽本田后，田面保持5 ~25mm薄水层返青活苗，除黄熟期白然落干外，返青期以后的各个生育阶段，田面不建立水层，根据不同生育阶段水稻对水分的需求，以土壤含水量作为控制指标，确定灌水时问和灌溉定额，适时适量科学供水(彭世彰，1992；刘复新，1998)。这项技术与相同白然条件下的淹水灌溉相比，控制灌溉可节约灌水量40%以上，增产3.6%~14.3%}灌溉水生产效益是淹水灌溉的2.46倍(彭世彰，1991；何顺之等，2004)0 俞双恩(1997)等研究指出，控制灌溉的水稻群体质量高，个体健壮，其产量构成因素与淹水灌溉相比都有不同程度的改善，控制灌溉对潜育型水稻土地区，增产幅度会更明显。徐宁红(1999)等针对宁夏引黄灌区水资源供需日趋突出的矛盾，引进水稻节水高产控制灌溉技术，试验结果显示，控灌比常规灌溉增产345kg/hm2，节约水量6045m³/hm

2，减少农本121.8元/hm2，直接经济效益730.05元/hm2。控制灌溉效益显著，是一项适合大面积推广的灌溉技术。刘广明(2005)等基于水稻控制灌溉理论，建立了宁夏引黄灌区轻度盐碱地水稻优化灌溉制度，即水稻全生育期灌溉水量为600mm，灌水15次，主要分布在返青期、拔节孕穗期和抽穗开花期。结果表明，该优化灌溉制度比常规漫灌节水69.2%，对于宁夏引黄灌区水稻节水灌溉技术的提高具有重要的参考价值。

2.2水稻水肥藕合研究现状

水肥祸合效应是争取作物高产优质高效的必由之路，是在现有条件下不增加施肥量而获得最大经济效益的一门科学和实用技术。1911年Montgomery(土同朝，等，1999)等人在Mabraka就开始研究土壤肥力对玉米水分需要的影响，研究发现高肥力土壤单位用水生产的作物产量较高，且增施有机肥有迅速增加水分利用效率的趋势；Painten C G和Learner R W 01953)在研究中注意到高土壤水势，施较多肥料亦获得较高的产量(汪德水，1995。白从Arnon C 1975提出旱地植物营养的基本问题是如何在水分胁迫的条件下合理施用肥料、提高水分利用效率以后，水肥之问的祸合效应才引起人们的重视。其后国内外科技工作者进行了大量的、多方位的试验，取得了一系列的成果(Arnon I 1975；梁云江，等，2006)。我国从80年代以来，随着非充分灌溉理论的提出和日趋成熟，杨建昌、吕国安、崔远来等人开始研究在不同的水分条件下，肥料对水稻的影响，但水稻的水肥祸合并未有旱作那样深入系统的研究(杨建昌，1995；吕国安，1997；崔远来，2002)。

近几十年来，有关土壤水分和氮素营养与水稻生长及产量关系方面的研究，量大面广，国内外学

者已从生理、生态等不同角度，作了大量深入研究。徐涌(2004)将土壤水肥条件和作物生长的定量研究大致分为两条途径，一是直接统计方法，即直接分析作物产量(或生物量)与水分和养分之问的统计关系，二是基于描述动态过程的模拟方法，即在不同层次上用数学方程描述了因了的变化对作物生理、生态的影响，及由此产生的效果，此类方法又称为机理模型，或解释性模型，本文中不再赘述。在国内外，直接统计方法研究水肥祸合效应十分普遍，并已取得了大量的成果。Lahiri和Arnon等(徐涌，2004)认为，在土壤干旱状况下使用氮肥可以促进作物对深层土壤水分的利用从而增加作物产量。

翟晶(2008)等认为土壤水势与氮肥水平对水稻产量有显著的互作效应，施氮量为1.5 g/盆时，0kPa水势下水稻产量最高；在相应土壤水势下增施氮肥可增加水稻的株高、叶面积、植株各部分干重、增加产量，但施氮量过多，则不利于增产。陈盈(2008)等研究了不同灌溉方式下氮肥运筹方式对水稻产量的影响，结果表明，节水灌溉处理比常规灌溉节水约40%杂交水稻辽优5218在节水灌溉条件下采取底肥40 +分蘖肥40%+穗肥20%+粒肥的施肥管理模式更有利于节本增收，并指出提高水稻成穗率和结实率，是发挥辽优5218产量优势的重要途径。

3研究方向

3.1水稻节水灌溉的节水机理

长期以来,人们认为水稻是一种适水性植物,其灌溉也以淹水灌溉模式为主。水稻耗水包括生理需水和生态耗水(棵间蒸发和深层渗漏)。淹灌条件下,田面保持一定的水层,土壤氧气不足,容易产生硫化铁、氧化亚铁等有毒物质,影响水稻的生长发育和产量,因此,稻田需要维持适当的渗漏量,以促进土壤通气,改善还原条件,消除有毒物质。近20年来,人们逐渐认识到,水稻对水旱具有双重的适应性,是中生植物即“半水生性”植物。水稻生理需水是指维持本身生长发育、进行正常生命活动及保持体内水分平衡所需的水分,即植株蒸腾,可用其生产19干物质所消耗的水分来表示,水稻为250~3009,小麦为5139,玉米为3689,谷子为2719,水稻的生理需水并不比其他禾谷类作物多。在生产实践中,我国各地根据不同的自然条件,在试验研究基础上,发展了水稻旱作、控制灌溉、“薄、浅、湿、晒”灌溉、薄露灌溉、间歇灌溉等多种水稻节水灌溉技术。3.2稻田的“湿地”功能

我国水稻栽培已有4000多年的历史,主要集中在南方多雨地区。稻田通过蓄积滞纳雨水、引水灌溉和深层渗漏,在长期的发展过程中,己成为大自然水循环的一个部分,而稻田也具有了“湿地”的功能。

目前,常规淹灌、浅湿灌溉、湿润灌溉、控制灌溉和旱作栽培等水稻灌溉技术都有比较大面积的应用,水稻从旱作到湿润灌溉再到淹灌,跨度之大,也说明了水稻水分生理的复杂性,因此水稻水分生理特征仍是今后研究的热点。渗透调节是植物适应水分胁迫的主要生理机制,使植物具有补偿效应。水稻约具有0.04MPa的渗透调节能力,可溶性糖、游离氨基酸及+K是主要的渗透调节物质,约占渗透势的50%~80%网。如何结合水分胁迫的补充效应确定水稻水分胁迫的网值,也将是水稻水分生理特征研究的一个重点问题。水稻土壤一植物一大气系统(PSAC)比旱作物要复杂得多,而这方面的研究很少,因此也需要逐步开展相关研究工作。3.3水稻节水灌溉技术

20世纪80年代以来,我国各地发展了水稻旱作、控制灌溉、“薄、浅、湿、晒”灌溉、薄露灌溉、间歇灌溉等多种水稻节水灌溉技术。水稻旱作是像旱作物一样栽培水稻,早育秧,本田期不建立水层,栽前不需要泡田。控制灌溉即“无水层”灌溉技术,有些地方也称为“控水灌溉”、“水插旱管”,除在返青期建立水层外,其余生育阶段则不建立水层。“薄、浅、湿、晒”灌溉技术,薄水插秧,浅水返青,分孽前期湿润,分孽后期晒田,拔节孕穗期回灌薄水,抽穗开花期保持薄水,乳熟期湿润,黄熟期湿润落干。浅湿灌溉,采用间断淹水,浅水灌溉与湿润交替进行,适时晒田。湖北等地的间歇灌溉、浙江等地推广的薄露灌溉与浅湿灌溉类似。采用节水灌溉技术后,棵间蒸发一般降低25%~35%,田间渗漏一般降低30%~40%,水稻可增产5%~10%。

水稻传统栽培以育秧移栽、水作栽培为主,近年来,陆续出现了水稻直播、旱作栽培、旱作覆膜、沟畦栽培等模式,水稻灌溉也结合农业栽培模式有针对性地开展了灌水技术研究,取得了一些成果。但相关节水配套技术研究还不够,如水稻节水灌溉情况下的水肥藕合问题、喷洒农药需要保持田间水层与节水灌溉田间水分控制的协调问题、田间旱作杂草的控制问题等。

3.4水稻节水灌溉的尺度效应

节水灌溉尺度效应是指采取节水灌溉措施后,在各个尺度上的节水效果及节水对区域水循环、自

然生态环境的影响等。一直以来,对田间尺度节水灌溉效应研究比较多,而大尺度区域,受测试手段和研究方法限制,研究还比较少,随着人们对水资源可持续利用和生态环境问题的关注,大尺度区域节水灌溉的效应已成为当前研究的一个热点问题。

水稻节水灌溉,灌溉水量减少,直接影响田间水循环,如渗漏量、蒸发量的减少和降雨利用的增加。我国南方地区,水稻成片种植,当节水灌溉尺度从田间扩展到大区域,不但水源水量会重新分配,而且对整个区域水循环也有较大的影响,如地下水补给量、区域腾发量、降雨利用、河流水量等都会发生变化,由于目前还缺少系统的测试分析,现有的成果很少。

参考文献:

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[11]曹志洪，林先贵，杨林章，等.论“稻田圈”在保护城乡生态环境中的功能.稻田土壤磷素径流迁移流失的特征田.土壤学报，2006,42(s):799-804.[12]方荣杰.非充分灌溉条件下稻田生态环境研究[J].节水灌溉,2001(8):35-37.[13]李道西，彭世彰，徐俊增，等.节水灌溉条件稻田生态与环境效应[[J].河海大学学报(自然科学版),200s,33(6):629-633.[14]蔡祖聪.水分类型对土壤排放的温室气体组成和综合温室效应的影响团.土壤学报，1999,36(4): 484-491.[15]茹智.发展节水灌溉应注意的几个原则性技术问题田.中国农村水利水电，2003(3):19-23.

第二篇：水文学实习教学计划 2011

《水文学实习》教学计划

一、实习目的和任务

水文学是环境科学环境工程专业的专业基础课程，它是一门实验性和实践性很强的学科。水文实习是一门课程实习，具体的目的和任务包括：

1．让学生理论联系实际深入理解水文学的基本原理；

2．掌握水文气象资料的监测、水文气象仪器设备的使用方法、结构、原理和观测及河道断面的测算原理、方法与实践；

3．了解水文观测站工作实际工作和规范及水文在水利工程、环境工程和国民经济中的作用等，同时培养学生的实际工作与动手能力。

4．通过实习记录、文献资料的收集与整理，实习报告的书写，培养学生严谨求实的工作态度和良好的科学作风。

二、实习基本要求

1.实习学生在实习期间应尊重和服从实习指导老师的领导和指导，虚心向实习点科技人员学习，遵守实习点的安全制度。

2.实习期间，原则上不予请假，属特殊情况的应向实习老师办理请假手续，未能参加实习者，本次实习成绩作不及格处理。

3.实习组成员要团结友爱，互相帮助，共同克服困难。

三、实习具体内容

（一）参观和现场观测

1．通过实地观看深入理解雨量器和自记雨量计的原理，了解用雨量器观测降水量的观测记录规范，自记雨量计观测降水量的数据记录和传输过程；

2．通过现场观测深入理解水尺和自记水位计观测水位的原理和方法；

3．通过现场观测深入理解流速仪的主要构造与工作原理，掌握流速仪的使用和点流速的测量方法；

4．了解高水位时浮标法测流的方法；

5．通过现场观测掌握河道断面的测算方法；

6．深入理解断面面积法测流的方法；

7．了解河道断面的水质取样规范和方法。

8．了解观测数据及时传输系统的工作流程；

9．了解实习水文站的建站历史、现状、重要性及日常工作等。

（二）专题报告

根据实地观测和参观考察的内容，撰写一份关于水文观测为内容的专题报告。

四、实习时间

2010～20011学年第2学期18～19周五、实习地点

桃溪水文站

六、学生及分组情况

专业、年级：09级 环境科学专业、环境工程专业

人数：119人

学生名单及分组：见附件

实习指导教师：储茵，汤婕等

七、实习考核

根据专题报告，结合实习期间学生实习态度、表现和指导教师的评价，综合评定学生的实习成绩。

八、注意事项

1．2．

3．学院：资源与环境学院2011年3月

因为实习主要在室外，可能会根据天气的变化，具体时间有一定调整。在室外的试验基地要注意安全。劳动时要防止受伤，带好必备药品。

第三篇：水文学期末考试复习题整理

水文学期末考试复习题整理

1.水文学的体系：水文学开始主要研究陆地表面的河流，湖泊，沼泽，冰川等，以后扩展到地下水，大气中的水和海洋。水文科学主要通过定点观测，野外勘测和室内外实验等手段，获得水体时空分布和运动变化的信息，因而形成了水文测验学，水文调查，水文实验三个分支学科。第一章

2.水体的化学性质：（大气水的化学组成及其特性）1）溶解气体的含量近于饱和 2）降水普遍显酸性 3.河水化学成分的特点：

1）河水的矿化度普遍低 2）河水中的各种离子的含量差异很大

3）河水化学组成的空间分布有差异性 4）河水化学组成的时间变化明显 5.地下水的化学特征：

1）地下水充填于岩石，土壤空隙中，与岩石，土壤广泛接触，渗流速度很小，循环交替缓慢，而且地下水贮存于岩石圈上部相当大的深度（10公里），构成了地下水圈。2）矿化度变化范围大，从淡水直到盐水。

3）地下水的化学成分的时间变化极为缓慢，常需以地质年代衡量。

4）地下水与大气接触有很大的局限性，仅限于距地表最近的含水层，此层可溶入氧气成为地下水氧化作用带。6.水资源的涵义：

1）广义水资源：世界上一切水体，包括海洋，河流，湖泊，沼泽，冰川，土壤水，地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。

2）狭义水资源：狭义的水资源不同于自然界的水体，它仅仅指在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。第二章

2.水循环的基本类型：

1）大循环：发生于全球海洋于陆地之间的水分交换过程，由于广及全球，故名大循环，又称外循环。

2）小循环：是指发生于海洋与大气之间，或陆地与大气之间的水分交换过程。小循环又称内部循环，前者又可称为海洋小循环，后者又可称为陆地小循环。

4.蒸发的物理机制：蒸发因蒸发面的不同，可分为水面蒸发，土壤蒸发和植物散发等。8.水汽输送通量与水汽通量散度： 1）水汽输送通量的概念：是表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。（水平，垂直）2）水汽通量散度：是指单位时间汇入单位体积辐散出的水汽量，单位为克每百帕平方厘米秒。

12.可能最大降水：所谓可能最大降水（PMP）或可能最大暴雨（PMS），系指在现代的地理环境和气候条件下，特定的区域在特定的时段内，可能发生的最大降水量（或暴雨）。13.下渗过程的阶段划分：渗润阶段；渗漏阶段；渗透阶段。15．径流的含义及组成：

1）流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流称为径流。

2）根据形成过程及径流途径不同，河川径流又可由地面径流，地下径流及壤中流（表层流）三种径流组成。（填空）第三章

1.产流过程是指流域中各种径流成分的生成过程，也是流域下垫面对降雨的再分配过程。2.流域上各处产生的各种成分的径流，经坡地到溪沟，河系，直到流域出口的过程，即为流域汇流过程。

3.流域汇流影响因素： 1）降水特性的影响

2）流域的地形坡度的影响 3）流域形状的影响 4）水力条件的影响

4．水情要素包括：水位，流速，流量等。

6.河水的环流运动：环流的类型：根据环流的形态分为纵轴环流，横轴环流，斜轴环流及竖轴环流四种。

7.河流的泥沙运动： 推移质运动：

1）起动流速：泥沙原来在河床上是静止不动的，如果接近河底的水流速度增加到一定数值时，作用于泥沙颗粒的力开始失去平衡，泥沙便会开始起动，这时的临界速度称为起动流速（Vc）。

2）止动流速：起动流速是泥沙从静止到运动的临界值，当流速值减小到某数值时，运动着的泥沙便停止在河床上不动了，此时临界流速称为泥沙的止动流速。

3）扬动流速：当流速超过起动流速时，河床泥沙开始滑动，流速增大，泥沙间歇性跃动，流速再增大，跃动的高度和距离随之增大，当流速增大到一定程度后，泥沙不再回到河床上，而悬浮在水中，随水流一起下移，这时的水流速度称为扬动流速，它是泥沙从推移到悬移运动的一个参数。

悬移质运动 9.湖泊的类型：

1）按湖盆的成因分类：构造湖；火口湖；堰塞湖；河成湖；风成湖；冰成湖；海成湖；溶蚀湖。

2）按湖水补排情况分类：吞吐湖；闭口湖。

3）按湖水矿化度分类：淡水湖；微咸水湖；咸水湖；盐水湖。4）按湖水营养物质分类：贫营养湖；中营养湖；富营养湖。10.水库的结构：

1）水库的组成：拦河坝，输水建筑，溢洪道。

2）特征库容与特征水位：一个水库的总库容通常包括防洪库容，兴利库容，死库容。

死库容与死水位（设计最低水位）；兴利库容（有效库容）与正常高水位；防洪库容与设计洪水位，校核洪水位和汛前限制水位。12.径流向海汇集效应：

1）径流补给对近岸海区的冲淡效应。2）泥沙向海输入陆地不断延伸。3）陆地元素不断向大海迁移。第四章

3.潮汐类型：半日潮；全日潮；不正规半日潮；不正规全日潮。

5.风海流成因类型：风海流（漂流，吹流）是海水在风的切应力作用下形成的水平运动。6.大洋表层环流模式：

1）以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流。2）以北半球中高纬海上低压区为中心形成气旋型大洋环流。

3）南半球中高纬海区没有气旋型大洋环流，而被西风漂流所代替。4）在南极大陆形成绕极环流。5）北印度洋形成季风环流区。7.世界大洋深层环流系统：在大洋深处环流系的垂直结构中，可分出暖冷两种环流系统和五个基本水层（表层，次层，中层，深层和底层）8.海洋的大气环流效应：

1）海洋是大气环流的主要热源； 2）海洋是大气水汽的主要来源； 3）海洋与大气的物质交换； 4）海洋对气候影响；

5）海洋温度场对台风的影响； 6）波浪，潮汐对海洋的作用。第五章

1.地下水垂向结构基本模式示意图

2.地下水分类：

1）按地下水的贮存埋藏条件分类：

a．包气带水：结合水（分吸湿水，薄膜水）；毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）；

重力水（分上层滞水与渗透重力水）

b．饱水带水：潜水；承压水（分自流溢水与非自流溢水）2）按岩土的贮水空隙的差异分类：孔隙水；裂隙水；岩溶水。4.将潜水与地表水之间关系划分为以下类型： 1）具有周期性水利联系 2）具有单向水力联系 3）具有间歇性实力联系 4）五水力联系 5.承压水的主要特征： 1）承压性

2）承压水的分布区与补给区不一样

3）受外界的影响相对要小，动态变化相对稳定 4）水质类型多样变化大 7．地下水的补给来源： 1）降水入渗补给 2）地表水入渗补给 3）地下水的人工补给 8.地下水径流：

1）地下水径流方向与径流强度

2）地下水径流类型：畅流型；汇流型；散流型；缓流型；滞流型。9.地下水的排泄：方式有点状排泄（泉），线状排泄（向河流泄流），及面状排泄（蒸发）三种。

10.影响地下水动态因素：

1）自然因素：气象气候要素；水文因素；地质地貌因素；生物与土壤因素。

2）人为因素：一类是人们为了直接影响和控制地下水动态而采取的一系列措施，诸如打井抽水，人工间灌等，这是有目的有计划的活动；另一类活动随让其出发点并非针对地下水动态的，但是活动的本身派生出对地下水动态影响的效果来。第六章（论述）

1.人类活动对水环境的影响：

1）水利工程，农业措施对水文要素的影响：水库水文效应；跨流域调水水文效应； 2）森林水文效应 3）城市水文效应

2．影响水体水质的物质来源：影响水质恶化的原因是多方面的：

1）大气降水；2）农田降水；3）城市生活污水；4）工业废水；5）工业废渣和城市垃圾淋溶水。

3.天然水体水质恶化特点：

1）海洋：污染源多而复杂；污染物持续性强，危害性大；污染范围大。

2）河流：河流水质恶化程度随流量的大小而变化；河流水质恶化影响范围广；河流水质恶化影响大；河流自净能力强，水质恶化易于控制。3）湖泊（水库）：湖泊，水库污染来源广，途径多，种类复杂；湖水稀释和搬运污染物质的能力弱；湖泊对污染物质的生物降解，累积和转化能力强。

4）地下水：地下水水质恶化过程缓慢；地下水的间接恶化方式；地下水污染物浓度高；地下水污染难治理。4.水环境容量：是一定水体在规定目标下所能容纳污染物的量。水环境容量大小与水体特征，污染物特征及水质目标有关。补充：水资源管理

1.水资源管理概念：研究如何合理开发，利用，调控和保护水资源，使其处于对人类生活和生产最有利的状态，并获得最大的经济。社会和环境效益为主要目标。2.水资源管理内容：法律管理；行政管理；经济管理；技术管理。

3.用水管理：国家对社会经济各地区，各部门及各单位和个人使用水资源活动的手段。

第四篇：水文学复习小结

水文学

绪论

1.水文学：是研究地球上水的性质，分布，循环，运动变化规律及其与地理环境，人类社会之间相互关系的科学。

2.水文学的体系：水文学开始主要研究陆地表面的河流，湖泊，沼泽，冰川等，以后扩展到地下水，大气中的水和海洋。水文科学主要通过定点观测，野外勘测和室内外实验等手段，获得水体时空分布和运动变化的信息，因而形成了水文测验学，水文调查，水文实验三个分支学科。3.水文现象的主要特点： 1）水循环永无止尽

2）水文现象在时间变化上既具有周期性又具有随机性 3）水文现象在地区分布上既存在相似性，又存在特殊性

第一章

1.地球上水的物理性质：以气态，液态，固态三种形式存在。2.水体的化学性质：（大气水的化学组成及其特性）1）溶解气体的含量近于饱和 2）降水普遍显酸性 3.河水化学成分的特点： 1）河水的矿化度普遍低

2）河水中的各种离子的含量差异很大 3）河水化学组成的空间分布有差异性 4）河水化学组成的时间变化明显 4.湖水化学成分的特点： 1）湖水的矿化度有差异 2）湖中生物作用强烈

3）湖水交替缓慢，深水湖有分层性 5.地下水的化学特征：

1）地下水充填于岩石，土壤空隙中，与岩石，土壤广泛接触，渗流速度很小，循环交替缓慢，而且地下水贮存于岩石圈上部相当大的深度（10公里），构成了地下水圈。2）矿化度变化范围大，从淡水直到盐水。

3）地下水的化学成分的时间变化极为缓慢，常需以地质年代衡量。

4）地下水与大气接触有很大的局限性，仅限于距地表最近的含水层，此层可溶入氧气成为地下水氧化作用带。

6.水资源的涵义：

1）广义水资源：世界上一切水体，包括海洋，河流，湖泊，沼泽，冰川，土壤水，地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。

2）狭义水资源：狭义的水资源不同于自然界的水体，它仅仅指在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。7．水资源的特性：

1）水资源的循环再生性与其有限性 2）时空分布的不均匀性

3）利用的广泛性和不可替代性 4）利与害的两重性

8.水资源条件和问题（结合家乡问题）

1）水资源总量不少，但人均，亩均水量较少，合理利用和保护水资源应作为我国长期坚持的国策。2）水资源的地区分布不均匀，与人口，耕地的分布不相适应，进行水量的地区调配是水资源开发利用的重要课题。

3）水量的年内，年际变化大，水旱灾害频繁，抗旱防洪涝始终是一项艰巨任务。

4）水土流失和泥沙淤积严重，破坏了生态平衡，增加了江河防洪困难。降低了水利工程效益。5）地下水是我国重要水资源，要合理开发利用，防止过量开采。6）天然水质相当良好，但人为污染日趋严重。

第二章

1.水循环：是指地球上的各种形态的水，在太阳辐射，地心引力等作用下，通过蒸发，水汽输送，凝结降水，下渗以及径流等环节，不断的发生相态转换和周而复始运动的过程。2.水循环的基本类型：

1）大循环：发生于全球海洋于陆地之间的水分交换过程，由于广及全球，故名大循环，又称外循环。2）小循环：是指发生于海洋与大气之间，或陆地与大气之间的水分交换过程。小循环又称内部循环，前者又可称为海洋小循环，后者又可称为陆地小循环。3.水量平衡：是指任意选择的区域（或水体），在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该时段区域（或水体）内蓄水的变化量，即水在循环过程中，从总体上说收支平衡。4.蒸发的物理机制：蒸发因蒸发面的不同，可分为水面蒸发，土壤蒸发和植物散发等。5．影响蒸发的因素： 1）供水条件

2）影响蒸发的动力学与热力学因素

a．动力学因素：水汽分子的垂向扩散；大气垂向对流运动；大气中的水平运动和湍流扩散 b．热力学因素：太阳辐射；平流时的热量交换 3）土壤特性和土壤含水量的影响

a．对土壤蒸发的影响 b.对植物散发的影响

6.水汽扩散：是指由于物质粒子群等的随机运动而扩展于给定空间的一种不可逆现象。7.水汽输送：是指大气中水分因扩散而由一地向另一地运移，或由低空输送到高空的过程。8.水汽输送通量与水汽通量散度：

1）水汽输送通量的概念：是表示在单位时间内流经某一单位面积的水汽量。（水平，垂直）2）水汽通量散度：是指单位时间汇入单位体积辐散出的水汽量，单位为克每百帕平方厘米秒。9.影响水汽输送的主要因素： 1）大气环流的影响 2）地理纬度的影响 3）海陆分布的影响

4）海拔高度与地形屏障作用的影响 10.降水：

1）降水要素：降水总量；降水历时与降水时间；降水强度；降水面积 2）降水特征的表示方法：

a．降水过程线 b.降水累计曲线 c.等降水量线 d.降水特性综合曲线 11.影响降水的因素： 1）地形条件影响 2）森林对降水的影响 3）水体的影响 4）人类活动的影响

12.可能最大降水：所谓可能最大降水（PMP）或可能最大暴雨（PMS），系指在现代的地理环境和气候条件下，特定的区域在特定的时段内，可能发生的最大降水量（或暴雨）。13.下渗过程的阶段划分：渗润阶段；渗漏阶段；渗透阶段。14.影响下渗的因素： 1）土壤特性的影响 2）降水特性的影响

3）流域植被，地形条件的影响 4）人类活动的影响 15．径流的含义及组成：

1）流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流称为径流。

2）根据形成过程及径流途径不同，河川径流又可由地面径流，地下径流及壤中流（表层流）三种径流组成。（填空）

16.径流的表示方法：流量；径流总量；径流深度；径流模数；径流系数。（知道如何算）17.影响径流形成和变化的因素主要有：气候因素，流域下垫面因素和人类活动因素。

第三章

1.产流过程是指流域中各种径流成分的生成过程，也是流域下垫面对降雨的再分配过程。

2.流域上各处产生的各种成分的径流，经坡地到溪沟，河系，直到流域出口的过程，即为流域汇流过程。3.流域汇流影响因素： 1）降水特性的影响

2）流域的地形坡度的影响 3）流域形状的影响 4）水力条件的影响

4．水情要素包括：水位，流速，流量等。5．径流的年内变化：径流的季节变化

冬季是我国河川径流总量最为枯竭的季节，故统称为冬季枯水；

春季是我国河川径流普遍增多的时期，但增长程度相差悬殊；

夏季是我国河川径流最丰沛的季节，统称为夏季洪水；

秋季是我国河川径流普遍减退的季节，也称秋季平水。

6.河水的环流运动：环流的类型：根据环流的形态分为纵轴环流，横轴环流，斜轴环流及竖轴环流四种。7.河流的泥沙运动： 推移质运动：

1）起动流速：泥沙原来在河床上是静止不动的，如果接近河底的水流速度增加到一定数值时，作用于泥沙颗粒的力开始失去平衡，泥沙便会开始起动，这时的临界速度称为起动流速（Vc）。

2）止动流速：起动流速是泥沙从静止到运动的临界值，当流速值减小到某数值时，运动着的泥沙便停止在河床上不动了，此时临界流速称为泥沙的止动流速。

3）扬动流速：当流速超过起动流速时，河床泥沙开始滑动，流速增大，泥沙间歇性跃动，流速再增大，跃动的高度和距离随之增大，当流速增大到一定程度后，泥沙不再回到河床上，而悬浮在水中，随水流一起下移，这时的水流速度称为扬动流速，它是泥沙从推移到悬移运动的一个参数。

悬移质运动 8.冰川的类型：

1）按冰川形态和运动特性划分，可分为大陆冰盖和山岳冰川两大类。2）按冰川发育的水热条件和物理性质，可分为大陆型和海洋型两大类。9.湖泊的类型：

1）按湖盆的成因分类：构造湖；火口湖；堰塞湖；河成湖；风成湖；冰成湖；海成湖；溶蚀湖。2）按湖水补排情况分类：吞吐湖；闭口湖。

3）按湖水矿化度分类：淡水湖；微咸水湖；咸水湖；盐水湖。4）按湖水营养物质分类：贫营养湖；中营养湖；富营养湖。10.水库的结构： 1）水库的组成：拦河坝，输水建筑，溢洪道。

2）特征库容与特征水位：一个水库的总库容通常包括防洪库容，兴利库容，死库容。

死库容与死水位（设计最低水位）；兴利库容（有效库容）与正常高水位；防洪库容与设计洪水位，校核洪水位和汛前限制水位。11.沼泽:三个基本特证：

1）地表经常过湿或有薄层积水。2）其上生长湿生植物或沼生植物。

3）有泥炭积累或无泥炭积累，但有潜育层存在。12.径流向海汇集效应：

1）径流补给对近岸海区的冲淡效应。2）泥沙向海输入陆地不断延伸。3）陆地元素不断向大海迁移。

第四章

1.海洋的组成：从区域范围上可分为洋，海，海湾，海峡等，它们共同组成了海洋。2.海洋中波的分类：

1）按波的周期（频率）分类：表面张力波；短周期重力波；长周期重力波；长周期波；长周期潮波。2）按成因分类：风浪和涌浪；内波；潮汐波；海啸。3）按水深分类：深水波；浅水波。

4）按波形的传播性质分类：前进波（进行波）；驻波。

3.潮汐类型：半日潮；全日潮；不正规半日潮；不正规全日潮。4.洋流及其分类：

1）概念:洋流即海流，是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平地或垂直地向另一海区大规模的非周期的运动。2）分类：

a．风海流：是在风力作用下形成的。

b．密度流：是由于海水密度分布不均匀引起的，当摩擦力可以忽略不计时，密度流又称地转流或梯度流。

c．补偿流：是由于海水从一个海区大量流出，而另一个海区海水流来补充而形成的。5.风海流成因类型：风海流（漂流，吹流）是海水在风的切应力作用下形成的水平运动。6.大洋表层环流模式：

1）以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流。

2）以北半球中高纬海上低压区为中心形成气旋型大洋环流。

3）南半球中高纬海区没有气旋型大洋环流，而被西风漂流所代替。4）在南极大陆形成绕极环流。5）北印度洋形成季风环流区。7.世界大洋深层环流系统：在大洋深处环流系的垂直结构中，可分出暖冷两种环流系统和五个基本水层（表层，次层，中层，深层和底层）8.海洋的大气环流效应：

1）海洋是大气环流的主要热源； 2）海洋是大气水汽的主要来源； 3）海洋与大气的物质交换； 4）海洋对气候影响；

5）海洋温度场对台风的影响； 6）波浪，潮汐对海洋的作用。第五章

1.地下水垂向结构基本模式示意图

2.地下水分类：

1）按地下水的贮存埋藏条件分类：

a．包气带水：结合水（分吸湿水，薄膜水）；毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水）；

重力水（分上层滞水与渗透重力水）

b．饱水带水：潜水；承压水（分自流溢水与非自流溢水）2）按岩土的贮水空隙的差异分类：孔隙水；裂隙水；岩溶水。3.潜水的概念和主要特征：

特点：第一，由于潜水面上没有稳定的隔水层，潜水面通过包气带中的孔隙与大气相连通，潜水面上任一点的压强等于大气压强，所以潜水面不承受净水压力。

第二，潜水含水层通过包气带与地表水及大气圈之间存在密切联系，因此深受外界气象，水文因素影响，动态变化比较大，呈现明显的季节变化。4.将潜水与地表水之间关系划分为以下类型： 1）具有周期性水利联系 2）具有单向水力联系 3）具有间歇性实力联系 4）五水力联系

5.承压水的主要特征： 1）承压性

2）承压水的分布区与补给区不一样

3）受外界的影响相对要小，动态变化相对稳定 4）水质类型多样变化大

6.承压水的形成：承压水的形成主要取决于地制构造条件，只要有适合的地质构造，无论孔隙水，裂隙水或岩溶水都可以形成承压水。7．地下水的补给来源： 1）降水入渗补给 2）地表水入渗补给 3）地下水的人工补给 8.地下水径流：

1）地下水径流方向与径流强度

2）地下水径流类型：畅流型；汇流型；散流型；缓流型；滞流型。9.地下水的排泄：方式有点状排泄（泉），线状排泄（向河流泄流），及面状排泄（蒸发）三种。10.影响地下水动态因素：

1）自然因素：气象气候要素；水文因素；地质地貌因素；生物与土壤因素。

2）人为因素：一类是人们为了直接影响和控制地下水动态而采取的一系列措施，诸如打井抽水，人工间灌等，这是有目的有计划的活动；另一类活动随让其出发点并非针对地下水动态的，但是活动的本身派生出对地下水动态影响的效果来。

第六章（论述）

1.人类活动对水环境的影响：

1）水利工程，农业措施对水文要素的影响：水库水文效应；跨流域调水水文效应； 2）森林水文效应 3）城市水文效应

2．影响水体水质的物质来源：影响水质恶化的原因是多方面的：

1）大气降水；2）农田降水；3）城市生活污水；4）工业废水；5）工业废渣和城市垃圾淋溶水。3.天然水体水质恶化特点：

1）海洋：污染源多而复杂；污染物持续性强，危害性大；污染范围大。

2）河流：河流水质恶化程度随流量的大小而变化；河流水质恶化影响范围广；河流水质恶化影响大；河流自净能力强，水质恶化易于控制。3）湖泊（水库）：湖泊，水库污染来源广，途径多，种类复杂；湖水稀释和搬运污染物质的能力弱；湖泊对污染物质的生物降解，累积和转化能力强。

4）地下水：地下水水质恶化过程缓慢；地下水的间接恶化方式；地下水污染物浓度高；地下水污染难治理。

4.水环境容量：是一定水体在规定目标下所能容纳污染物的量。水环境容量大小与水体特征，污染物特征及水质目标有关。

补充：水资源管理

1.水资源管理概念：研究如何合理开发，利用，调控和保护水资源，使其处于对人类生活和生产最有利的状态，并获得最大的经济。社会和环境效益为主要目标。

2.水资源管理内容：法律管理；行政管理；经济管理；技术管理。

3.用水管理：国家对社会经济各地区，各部门及各单位和个人使用水资源活动的手段。

第五篇：水文学实践报告

水文学实习报告

一、实习的目的

通过对湘潭水文站和双江口水文站的实地学习，结合具体资料进行对比分析，说明湘江流域水文发生的变化。对水文站的利用作出合理的评价，并对湘江流域的开发利用提出合理的建议。同时使我们对流速﹑降水﹑蒸发﹑水位的测定有了更加直观的了解，对水文学的实际用处有了更加深入的了解。

二、实习时间

2016年10月24日至28日 三﹑路线

1、长沙市——湘潭市——湘潭市水文站

2、长沙市——浏阳市——双江口水文站 四﹑正文

1、时间2016年10月24日，天气：多云。

湘潭水文站简介：湘江是湖南省境内的第一大河流，也是长江七大支流之一，发源于广西临桂县海洋山，从湖南省东安县入境，沿途接纳14条一级支流后于湘阴濠河口汇入洞庭湖。湘潭水文站设立于1936年1月，为湘江流域总控制站，是国家重要水文站，距河口约90km，集水面积81638km2，实测多年平均流量2060m3/s，多年平均径流量650亿m3。设站目的：为湘江流域的江河治理、防汛抗旱、水资源开发利用及水工程的兴建系统地收集水文资料；为湘潭市的城市防洪服务。湘潭水文站的测验项目有：水位、流量、降水量、悬移质泥沙、悬移质泥沙颗粒分析、水质、水温，同时为国家防总、长委、省防指、长江中下游及洞庭湖地区的20多个县市政府和防汛指挥部门提供防洪水情信息。

在水文站的天台上可以看到测量降雨量的原始设备是一个大约20厘米高的量筒，这种原始的方法需要人为的监控。而现在测降雨量采用的是翻斗式自记雨量计，它由感应器及信号记录器组成，它可远传到控制中心的接收器内，实现有线远传和无线遥测。其工作原理为：测雨时，雨水经承雨器进入对称的小翻斗的一侧，当接满0.5mm的降雨量时,且使小翻斗向一侧倾倒, 水即注入储水箱内。同时，另一侧处于进水状态。当小翻斗倾倒一次,即接通一次电路,向记录器输送一个脉冲信号,传送信号至主控计算机。这种测量方法是由电脑控制，得到的数据更加可靠，更加准确。湘潭水文站的老师给我们讲述了湘潭水文站的历史和重要性：湘潭水文站是湘江上最重要的水文站，可以给株洲航电枢纽的蓄水放水提供资料。以下是水文站老师给我们讲解的一些关于水文站的主要工作及方法：测验流量：湘潭水文站流量测验采用的方法是流速仪法、ADCP(全称为声学多普勒流速剖面仪，具有能直接测出断面的流速剖面、不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点)等多种方式，流量测验在测量船上进行。常规的作法是在部分或全部测深垂线上用流速仪测定流速，用部分平均流速与部分面积之乘积作为部分流量，部分流量的总和即为断面流量。

2、时间2016年10月25日，天气：小雨。

双江口水文站和湘潭水文站大同小异，此次去双江口水文站的主要收获，就是切实了解到了铅鱼的工作原理。首先看双江口水文站的选址，双江口水文站选在浏阳河一段比较平直的河道旁，这样有利于对流量、流速的测量。双江口水文站测量流速的工具是铅鱼，铅鱼的头部是可以打开的，里面装上一个像量筒一样的东西用来测量流沙含量，铅鱼的头部一个像尖杯的东西是用来测流速的，铅鱼是由电脑控制它的上升与下降，当完成了所有的测量便会把数据传到控制室。

3、时间2016年10月26日，天气：小雨。

第三天我们在八教的实验室里组装拆卸了旋浆式流速仪和

旋杯式流速仪。旋浆式流速仪：供测定流水中预定测点的时均流速。本仪器特点是，体积小，造型轻巧，结构紧凑、精密，携带、使用方便，适用于小河流、大河沽水期浅滩、灌排渠道、水利调查、径流实验等，并广泛用于测试中小型泵站效率的管流测量和水力机械的效率实验，以及环保部门的污水监测、渗水流量测量。

五﹑实习总结

通过在湘潭水文站和双江口水文站为期二天的实习，水文站老师传授给了我们关于水文测量的基础知识和不同仪器的使用方法，同时引导我们提高了对水资源的保护意识。其次提高了我们的动手能力，开阔了视野，增进了同学间的友谊，收获颇丰。